六西格玛设计提高研发产品的可靠性和寿命期

阐述六西格玛设计咨询DFSS的可靠性和维修性设计

1、面向可靠性的设计

可靠性作为质量的时间延续特性，已越来越多地受到人们的重视。六西格玛设计咨询指出六西格玛设计的核心是稳健设计(包括QFD、系统设计、实验设计、参数设计、容差设计等方法)，其宗旨是提高产品抵御环境变化、制造误差和磨损老化等各种干扰的能力，减少产品质量波动。而实质上，稳健设计在减少产品质最波动的同时，也肯定提高了产品的可靠性。下面介绍面向可靠性的经典设计方法。

可靠性设计的目标是在顾客所要求的寿命期内不出或尽可能少出故障，即满足顾客关于寿命和平均故障间隔时间的要求并降低全寿命周期费用(LCC)。这个目标只有从产品研制开始就紧密结合产品研制深入开展可靠性设计和分析工作才有可能达到。六西格玛设计咨询认为可采用的可靠性设计方法包括可靠性指标论证与确定，可靠性分配与预计，制定和贯彻可靠性设计准则，开展简化设计、热设计、降额设计、余度设计、耐环境设计等；可采用的可靠性分析方法包括FMEA分析以及故障树分析(FTA)、事件树分析(ETA)、热分析、容差分析等。

1、可靠性指标论证与确定

对于电子产品等偶然失效占统治地位的产品，应论证与确定平均故障间隔时间MTBF的指标，六西格玛设计咨询认为对于耗损失效占统治地位的产品，应论证与寿命指标；对于兼有偶然失效和耗损失效的产品应论证与确定平均故障间隔时间 MTBF和寿命两种指标。产品的寿命不是越长越好，应当根据顾客的需求来确定。在产品的寿命期间，平均故障间隔时间MTBF应尽可能长。

2、可靠性分配与预计

为了保证产品能满足顾客对可靠性的指标要求，应当在设计早期自顶向下地将基本可靠性和任务可靠性指标分配到各部件和零件，并自下而上地对零部件和整机的基本可靠性和任务可靠性指标进行预计，以便评估在实现可靠性指标方面设计方案的可行性。通过可靠性预计，可以发现可靠性的薄弱环节，对这些薄弱环节应采取设计和工艺的改进措施，以提高产品的可靠性水平。

3、可靠性设计准则

可靠性设计准则是有助于提高产品可靠性的定性设计要求的归纳总结，六西格玛设计咨询认为应制定并要求设计员贯彻可靠性设计准则，在设计评审时进行可靠性设计准则的符合性检查。

4、经典可靠性设计方法

简化设计:产品的结构越简单，零部件越少，可靠性肯定越高。

降额设计:限制元器件、零部件的载荷(包括电流、电压、应力、温度、功耗等)水平、使其低干额定值的设计方法。

冗余设计:用多于一种途径来完成一个规定功能的设计方法。

耐环境设计:采用如热设计、减振、空调、防尘、防沙、防霉菌、避光、防湿、隔噪音等局部改善环境的设计方法。

文章来源于：张驰咨询